(57)【要約】【課題】塗工シート裁断方法および装置において、塗工シートを裁断する際の塗工層におけるひび割れやキズの発生を抑制する。【解決手段】円板状の裁断下刃１０と裁断下刃１０の刃先角θ１より小さな刃先角θ２を有する円板状の裁断上刃２０とを、両刃の回転軸線Ｃ１、Ｃ２が平行となるように、かつ上記回転軸線が延びる方向において両刃の一部分が互いに重なるように配置し、上記両刃を回転させつつ、塗工シート３０のこの塗工層３１を支持する支持体３２側の面を裁断下刃１０の外周１２に接触させながら塗工シート３０を上記両刃の間へ通して上記回転軸線と直交する搬送方向に搬送し、この塗工シートを裁断する。上記裁断の際に、塗工シート３０中の裁断下刃１０の外周１２に接触する接触領域内に、塗工シート３０と裁断上刃２０との接触開始位置を位置させるとともに、上記両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量Ｗが１．５ｍｍ以下となるようにする。【選択図】          図２
2005007525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の裁断下刃と該裁断下刃の刃先角度より小さな刃先角度を有しこの裁断下刃に対向する円板状の裁断上刃とを、両刃の回転軸線が平行となるように、かつ該回転軸線が延びる方向において前記両刃の一部分が互いに重なるように配置し、
前記両刃を回転させつつ、塗工層を有する塗工シートの前記塗工層の側とは反対側の面を前記裁断下刃の外周に接触させながら該塗工シートを前記両刃の間へ通して前記回転軸線と直交する搬送方向に搬送し、該塗工シートを前記搬送方向に裁断する塗工シート裁断方法であって、
前記塗工シートを裁断する際に、該塗工シート中の前記裁断下刃の前記外周に接触する接触領域内に前記裁断上刃と前記塗工シートとの接触開始位置を位置させるとともに、前記両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量が１．５ｍｍ以下となるようにして前記塗工シートを裁断することを特徴とする塗工シート裁断方法。
【請求項２】
前記塗工シートがインクジェット用の記録紙であることを特徴とする請求項１記載の塗工シート裁断方法。
【請求項３】
円板状の裁断下刃と、
該裁断下刃の刃先角度より小さな刃先角度を有しこの裁断下刃に対向する円板状の裁断上刃であって、前記裁断下刃の回転軸線に平行な回転軸線を有し、かつ該回転軸線が延びる方向において前記裁断下刃の一部分と該裁断上刃の１部分とが互いに重なるように配置した裁断上刃とを備え、
前記両刃を回転させつつ、塗工層を有する塗工シートの前記塗工層の側とは反対側の面を前記裁断下刃の外周に接触させながら該塗工シートを前記両刃の間へ通して前記回転軸線と直交する搬送方向に搬送し、該塗工シートを前記搬送方向に裁断する塗工シート裁断装置であって、
前記塗工シート中の前記裁断下刃の前記外周に接触する接触領域内に前記裁断上刃と前記塗工シートとの接触開始位置が位置するとともに、前記両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量が１．５ｍｍ以下であることを特徴とする塗工シート裁断装置。
【請求項４】
前記塗工シートがインクジェット用の記録紙であることを特徴とする請求項３記載の塗工シート裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工シート裁断方法および装置に関し、詳しくは、対向する円板状の裁断刃の間に塗工シートを通してこの塗工シートを裁断する塗工シート裁断方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紙、フィルム、あるいは樹脂被覆紙等のシート状の支持体に、シリカ微粒子等を樹脂バインダーで結合した塗工層を積層してなる塗工シートが知られている。上記塗工シートは、連続搬送される長尺の支持体上に塗工層を形成するための塗工液を塗布し乾燥させてロール状に巻き取った原反として製作された後、このロール状の原反から引き出されて搬送されつつ搬送方向に沿って裁断されたり、搬送方向と直交する方向に切断されたりして所望の大きさに切り出され情報記録紙等として製品化される。上記搬送方向の裁断には一般にシャーカット方式が用いられており、このシャーカット方式では、鋭利な刃先角を有する円板状の裁断上刃と、刃先角が直角に近い円板状の裁断下刃との間に上記搬送される塗工シートを通しつつ、裁断上刃と裁断下刃とを回転させてこの塗工シートを裁断している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６００７７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、種々な態様での塗工シートの製作の要求に伴い上記塗工層にも種々の材質が使用されるようになると、上記ロール状の塗工シートを引き出して搬送方向に裁断する際の適切な裁断条件の設定が難しくなり、この裁断条件が不適切であると裁断された切り口近傍の塗工層にひび割れやキズが生じるという問題がある。特に塗工層が硬く脆弱である場合には上記ひび割れやキズが顕著に現れる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、塗工シートを裁断する際の塗工層におけるひび割れやキズの発生を抑制し、これにより、裁断品質の低下を防ぐことができる塗工シート裁断方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗工シート裁断方法は、円板状の裁断下刃とこの裁断下刃の刃先角度より小さな刃先角度を有しこの裁断下刃に対向する円板状の裁断上刃とを、両刃の回転軸線が平行となるように、かつ該回転軸線が延びる方向において両刃の一部分が互いに重なるように配置し、両刃を回転させつつ、塗工層を有する塗工シートの前記塗工層の側とは反対側の面を前記裁断下刃の外周に接触させながら塗工シートを前記両刃の間へ通して前記回転軸線と直交する搬送方向に搬送し、塗工シートを搬送方向に裁断する塗工シート裁断方法であって、塗工シートを裁断する際に、塗工シート中の裁断下刃の外周に接触する接触領域内に裁断上刃と塗工シートとの接触開始位置を位置させるとともに、前記両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量が１．５ｍｍ以下となるようにして前記塗工シートを裁断することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の塗工シート裁断装置は、円板状の裁断下刃と、この裁断下刃の刃先角度より小さな刃先角度を有しこの裁断下刃に対向する円板状の裁断上刃であって、裁断下刃の回転軸線に平行な回転軸線を有し、かつ該回転軸線が延びる方向において裁断下刃の一部分とこの裁断上刃の１部分とが互いに重なるように配置した裁断上刃とを備え、両刃を回転させつつ、塗工層を有する塗工シートの前記塗工層の側とは反対側の面を裁断下刃の外周に接触させながらこの塗工シートを両刃の間へ通して前記回転軸線と直交する搬送方向に搬送し、該塗工シートを搬送方向に裁断する塗工シート裁断装置であって、塗工シート中の裁断下刃の外周に接触する接触領域内に裁断上刃と塗工シートとの接触開始位置が位置するとともに、前記両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量が１．５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
前記「両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量」とは、前記回転軸線方向から見たときに、前記両刃それぞれの回転軸線を通る線上における前記両刃が互いに重なる領域に含まれる長さを意味するものである。
【０００９】
前記塗工シートは、例えば、炭酸カルシウム、アルミナ水和物、あるいはシリカ等の無機材料を主成分とする微粒子を樹脂バインダ等で結合して形成した塗工層を紙、フィルム、樹脂被覆紙等の支持体上に積層したものとすることができる。
【００１０】
前記塗工シートは、インクジェット用の記録紙とすることができる。なお、インクジェット用の記録紙は、シリカ等を主成分とする微粒子をポリビニルアルコール等からなる樹脂バインダで結合して形成した塗工層を、紙、フィルム、あるいは樹脂被覆紙等の支持体上に積層したものである。特にフォト光沢タイプのインクジェット用紙は、インクの吸収性を向上させるためにシリカ等の微粒子を結合させるバインダの量を少なくしているため、曲げ等の外力により容易に微粒子同士の結合が解かれ割れが生じてしまう特徴を持つ。
【００１１】
前記「塗工シートと裁断上刃との接触開始位置」とは、塗工シートが裁断されるときにこの塗工シートと裁断上刃とが接触する位置のうちの、塗工シートが搬送される搬送方向の最も上流側の位置を意味するものである。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の塗工シート裁断方法および装置によれば、塗工層を有する塗工シートを裁断する際に、塗工シート中の裁断下刃の外周に接触する接触領域内に裁断上刃と塗工シートとの接触開始位置を位置させるとともに、両刃の一部分が互いに重なるオーバーラップ量が１．５ｍｍ以下となるようにして塗工シートを裁断するようにしたので、塗工シートを裁断する際の裁断上刃が塗工シートを押し曲げる量を小さくすることができ、この塗工シートの局部的な変形を小さく抑えることができる。これにより、塗工シートの裁断において、塗工層にひび割れやキズを生じさせるような大きな応力の発生を抑制することができ、上記裁断品質の低下を防ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の塗工シート裁断方法を実施するための塗工シート裁断装置の概略構成を示す側面図、図２は裁断下刃と裁断上刃との位置関係を一部断面で示した拡大正面図、図３は図２の３−３断面を示す図である。
【００１４】
図示の塗工シート裁断装置は、円板状の裁断下刃１０、裁断下刃１０を回転させる下刃回転モータ１５、裁断下刃１０に対向する円板状の裁断上刃２０、裁断上刃２０を回転させる上刃回転モータ２５、および長尺の塗工シート３０を搬送する搬送部４０を備えている。
【００１５】
上記塗工シート３０は、シリカを主成分とする微粒子をポリビニルアルコール等からなる樹脂バインダで結合した塗工層３１を樹脂被覆紙等からなる支持体３２上に積層してなり、この塗工シート３０がロール状に巻かれた原反であるシートロール３５から供給される。また、塗工シート３０はインクジェット用の記録紙であり、上記支持体３２には、上記樹脂被覆紙の他、紙、あるいはフィルム等を採用することができ、上記塗工層３１は上記支持体３２より硬くて脆弱である。
【００１６】
図２および図３に示すように、裁断下刃１０と裁断上刃２０とは、裁断下刃１０の回転軸線Ｃ１と裁断上刃２０の回転軸線Ｃ２とが平行となるように、かつ上記回転軸線Ｃ１および回転軸線Ｃ２が延びる方向において裁断下刃１０と裁断上刃２０の一部分とが互いに重なるように、すなわち、回転軸線Ｃ１，Ｃ２が延びる方向から見たときに裁断下刃１０の一部分と裁断上刃２０の一部分とが互いに重なるように配置されており（図３参照）、裁断上刃２０の刃先角θ２は裁断下刃１０の刃先角θ１より小さい。
【００１７】
なお、裁断下刃１０は、下刃回転モータ１５の回転軸に連結されている下刃軸１６の外周に嵌合し、この下刃軸１６の外周に嵌合する下刃スペーサ１７Ａと下刃スペーサ１７Ｂとの間に挟まれてこの下刃軸１６と一体的に回転する。
【００１８】
また、裁断上刃２０は、上刃回転モータ２５の回転軸に連結されている上刃軸２６の外周に嵌合し、この上刃軸２６の外周に嵌合する上刃スペーサ２７Ａと上刃スペーサ２７Ｂとの間に挟まれてこの上刃軸２６と一体的に回転する。
【００１９】
搬送部４０は、回転軸上にシートロール３５を回転可能に保持するロール保持軸４１と、ロール保持軸４１に保持されたシートロール３５から塗工シート３０を引き出すシート引出ローラ部４４と、ロール保持軸４１からシート引出ローラ部４４までの塗工シート３０の搬送経路に配置され塗工シート３０の搬送方向を変更したり塗工シート３０が受ける搬送方向への引張力（テンション）を適切に保ったりするパスロール４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、およびパスロール４３Ａ，４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄと、シート引出ローラ部４４によって引き出されて裁断下刃１０と裁断上刃２０との間を通って裁断された塗工シート３０をシート切断部５０に供給するシート切断供給ローラ部４６と、シート引出ローラ部４４とシート切断供給ローラ部４６の間に配置され塗工シート３０の搬送方向を変更したり塗工シート３０が受ける搬送方向への引張力（テンション）を適切に保ったりするパスロール４５Ａ，４５Ｂ、４５Ｃとを有している。なお、塗工シート３０が裁断下刃１０と裁断上刃２０との間を通って裁断される位置は、パスロール４３Ｄとシート引出ローラ部４４との間の搬送経路中である。
【００２０】
シート引出ローラ部４４は、回転する２つのローラ４４Ａ、４４Ｂの間に塗工シート３０を挟んでこの塗工シート３０をシートロール３５から引き出して搬送する。また、シート切断供給ローラ部４６は、シート切断部５０による塗工シート３０の所定の切断が実施されるように、間欠回転する２つのローラ４６Ａ、４６Ｂの間に塗工シート３０を通してこの塗工シート３０をシート切断部５０に供給する。
【００２１】
なお、上記搬送部４０は、塗工シート３０の塗工層３１の側とは反対側の面である支持体３２側の面を裁断下刃１０の外周１２に接触させながら、塗工シート３０を上記裁断下刃１０と裁断上刃２０との間へ通して上記回転軸線Ｃ１と直交する搬送方向Ｈに搬送する。また、シート切断部５０は、シート切断供給ローラ部４６を通して供給された塗工シート３０を、この塗工シート３０が搬送される方向と直交する方向に切断する。
【００２２】
次に、塗工シート裁断装置による塗工シート３０の裁断について詳しく説明する。
【００２３】
塗工シート３０は、シート引出ローラ部４４の２つの搬送ローラ４４Ａ、４４Ｂの間に挟まれてシートロール３５から引き出され搬送される。この塗工シート３０は、上記パスロール４２Ａからパスロール４３Ｄを経由し、下刃回転モータ１５の駆動により回転する裁断下刃１０と上刃回転モータ２５の駆動により回転する裁断上刃２０との間を通って上記搬送方向（図中矢印Ｈ方向）に裁断される。
【００２４】
なお、図３に示すように、この塗工シート裁断装置は、塗工シート３０を裁断する際に、塗工シート３０が裁断下刃１０の外周１２に接触する接触領域Ｒ１内に裁断上刃２０と塗工シート３０との接触開始位置Ｐ１を位置させるとともに、裁断下刃１０と裁断上刃２０とが互いに重なるようにしてこの塗工シート３０を裁断する。
【００２５】
なお、接触領域Ｒ１は、塗工シート３０の裁断下刃１０への接触が始まる接触開始位置Ｅ１から塗工シート３０の裁断下刃１０への接触が終わる接触終了位置Ｆ１までの領域であり、接触開始位置Ｐ１は、塗工シート３０と裁断上刃２０とが接触する位置のうちの、上記搬送方向の最も上流側の位置である。したがって、裁断下刃１０の回転軸線Ｃ１および接触開始位置Ｅ１を通る直線と搬送方向上流側に延びる塗工シート３０との成す角度は９０度となり、上記回転軸線Ｃ１および接触終了位置Ｆ１を通る直線と搬送方向下流側に延びる塗工シート３０との成す角度も９０度となる。
【００２６】
上記裁断下刃１０と裁断上刃２０との間を通って搬送方向に裁断された塗工シート３０は、シート引出ローラ部４４を通って、上記パスロール４５Ａからパスロール４５Ｃを経由し、シート切断供給ローラ部４６の２つの搬送ローラ４６Ａ、４６Ｂの間に挟まれてシート切断部５０に供給される。そして、シート切断部５０が、上記供給された塗工シート３０を上記搬送方向と直交する方向に切断する。
【００２７】
以下、塗工シート３０を裁断する際の裁断品質とオーバーラップ量との関係について説明する。図４は裁断下刃と裁断上刃の寸法および上記両刃の位置関係の詳細を示す断面図である。なお、上記図４は、図３と同様の断面を図３と同様の方向から見た図である。
【００２８】
なお、図４に示すように、ここでは裁断下刃１０の外径Ｄ１を１１０ｍｍ、裁断上刃の外径Ｄ２を１３８ｍｍ、裁断下刃１０と裁断上刃２０の一部分とが互いに重なる量を、すなわち、上記両刃の回転軸線Ｃ１、Ｃ２を結ぶ線上において両刃が上記回転軸線方向に互いに重なる長さをオーバーラップ量Ｗとする。また、裁断上刃２０と裁断下刃１０とが上記回転軸線方向に重なる上記搬送方向の最も上流側の位置を位置Ｊとし、この位置Ｊにおける裁断下刃１０の接線Ｓ１と位置Ｊにおける裁断上刃２０の接線Ｓ２との成す角度を切込挟み角αとする。なお、この切込挟み角αは、裁断下刃１０と裁断上刃２０とが上記回転軸線方向に互いに重なる領域Ｇを含む側に対向する側の角度である。なお、上記オーバーラップ量Ｗの０．５ｍｍから２ｍｍまでの変化に応じて、切込挟み角αは１０．４度から２０．７度まで変化する。
【００２９】
上記オーバーラップ量Ｗおよび切込挟み角αと裁断品質との関係を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2005007525.tif 000003
オーバーラップ量Ｗが２．０ｍｍおよび１．７ｍｍ、すなわち切込挟み角αが２０．７度および１９．１度の場合には、塗工シート３０の裁断によって塗工層３１にひび割れおよびキズが多数発生し、表１に示すように裁断品質が低く切り出された塗工シートは製品として採用可能なレベルに達していない。すなわち、裁断の際に、裁断上刃による塗工シートの押し曲げ量が大きくなり、塗工シートが局部的に大きく変形して塗工層内に大きな応力が発生するので、塗工層に多数のひび割れやキズが生じる。
【００３１】
オーバーラップ量Ｗが１．５ｍｍ、すなわち切込挟み角αが１８．０度の場合には、表１に示すように、ひび割れ、キズが多少発生するが品質の低下は少なく、切り出された塗工シートは製品として採用可能なレベルである。すなわち、裁断上刃による塗工シートの押し曲げ量が小さくなり、塗工シートの局部的な変形が小さくなるので、塗工層おいてひび割れやキズを生じさせるような大きな応力の発生を防ぐことができる。
【００３２】
オーバーラップ量Ｗが１．３ｍｍ、すなわち切込挟み角αが１６．７度の場合には、表１に示すように、ひび割れが多少残るがキズは無くなり、上記オーバーラップ量Ｗが１．５ｍｍの場合に比してさらに裁断品質が良くなる。
【００３３】
オーバーラップ量Ｗが１．０ｍｍ、０．７ｍｍ、０．５ｍｍすなわち切込挟み角αが１４．７度、１２．３度１０．４度、の場合には、表１に示すように、ひび割れ、キズが共に無くなり裁断品質は非常に良好となる。
【００３４】
上記実施の形態においては、塗工シートをインクジェット用の記録紙としたが、この場合に限らず、炭酸カルシウム、アルミナ水和物、あるいはシリカ等の無機材料を主成分とする微粒子を樹脂バインダ等で結合した塗工層を、紙、フィルム、樹脂被覆紙等の支持体上に積層して形成した塗工シートであれば上記と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、塗工シートが、曲げ等の外力により容易に微粒子同士の結合が解かれて割れが生じてしまう特徴を持つフォト光沢タイプのインクジェット用紙の場合には、上記裁断品質の低下を防ぐ顕著な効果を奏することができる。
【００３６】
また、裁断上刃の径、裁断下刃の径、搬送速度等の裁断条件を変更したり、塗工シートおよび塗工層の厚さを変更しても裁断品質の変化は少なく、塗工シート中の裁断下刃の外周に接触する接触領域内に裁断上刃と塗工シートとの接触開始位置を位置させて裁断を行う場合には、上記オーバーラップ量Ｗが上記裁断品質の良否を決める主要因の１つとなっていることは別途確認している。
【００３７】
なお、上記塗工シートおよび塗工層の厚さの変更においては、塗工層の厚さは０．０１ｍｍから０．１ｍｍまで変更し、この塗工層の厚さを含めた塗工シートの厚さは０．１ｍｍから０．５ｍｍまで変更した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗工シート裁断方法を実施するための塗工シート裁断装置の概略構成を示す側面図
【図２】裁断下刃と裁断上刃と塗工シートとの位置関係を一部断面で示した拡大正面図
【図３】図２の３−３断面を示す図
【図４】裁断下刃と裁断上刃の寸法および互いの位置関係の詳細を示す断面図
【符号の説明】
１０    裁断下刃
２０    裁断上刃
３０    塗工シート
３１    塗工層
４０    搬送部
Ｃ１    裁断上刃の回転軸線
Ｃ２    裁断上刃の回転軸線
θ１    裁断下刃の刃先角
θ２    裁断上刃の刃先角
【図１】
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【図２】
2005007525.tif 000005
【図３】
2005007525.tif 000006
【図４】
2005007525.tif 000007